Javaの仕様メモ #Java

あまり他人に読ませるつもりでまとめていない、自分用メモ。

Primitive Type

数値型にunsignedはない
NaNや +0.0 と -0.0 の比較のため、浮動小数点は == じゃなくて Double.compare を使う

継承

継承の例:

interface Foo {
    void bar();
}

class Foo extends Bar implements Foo {
    ...
}

複数継承

C++と違ってクラスの複数継承はできない

演算子

C++と違ってoperator overloadingはできない

equalsのオーバーライド

以下の規則を満たすように実装する:
- 反射的 (reflexive): x.equals(x) は true
- 対称的 (symmetric): y.equals(x) が true の場合のみ、x.equals(y) も true
- 推移的 (transitive): x.equals(y) 、y.equals(z) が true ならば、x.equals(z) も true
- 整合的 (consistent): 情報が変更されなければ、x.equals(y) の結果は不変
hashCodeもオーバーライドする

final, finally, finalize

final

クラス: 継承できる
メソッド: オーバーライドできない
変数: 変更できない

finally

return, continue, breakや例外など、通常は何をやってもfinallyは実行される
- スレッドやVMが突然死んだ場合は実行されない
- System#exit や Runtime#exit でも実行されない

finalize

JVMがオブジェクトをGCする前に走らせるメソッド
Java 9でdeprecatedなので覚えておく必要はない

修飾子

abstract

クラス: abstractメソッドを持つ。instantiateできない。
インターフェース: 全てのinterfaceは非明示的にabstractになっているので、abstractは書かなくてもよい
メソッド: 定義を持たないメソッド。クラスもabstractでないといけない。

protected

メソッド、変数にのみ付与可能
同一クラス、サブクラスから参照できる

private

コンストラクタをprivateにするとそのクラス外でクラスをinstantiateできなくなる。
- Factory Method パターンでstatic publicメソッドからのみ作るのに使われる。
- 継承は不可能になる

static

メソッド: クラスメソッドになる
変数: クラス変数になる。クラスに1つになり、クラス名からアクセス可能

volatile

マルチスレッド環境のため、スレッド間のフィールド値のキャッシュを防ぎ、また代入処理などのreoderを防ぐ
更新に依存関係がある場合などはvolatileは不十分で、synchronizedブロックを使わなければいけない

クラス

外部クラス

内部クラスを持つクラスのこと
外部クラスにはstaticは存在しない
外部クラスにはprivateも書けない
- デフォルトでは同パッケージ内からのみアクセス可能、publicにすると別パッケージから使える
- publicなクラスはファイル名も揃える必要がある

内部クラス

外部クラスにネストして定義するクラス。外部クラスでないクラスからでも使える
外部クラスのオブジェクトから内部クラスをinstantiateすると、外部クラスのメンバにアクセスできる
非static 内部クラスはstaticなコンテキストからinstantiateできない

ローカルクラス

外部クラスのメソッド内で定義したクラス
内部クラスの一種なので、staticなフィールドやメソッドは作れない

static 内部クラス

内部クラスと全く挙動が異なる
外部クラスのオブジェクトからではなく、外部クラスからinstantiateする
当然外部クラスの非staticなメンバにアクセスできない。staticならアクセスできる

String

==: Stringは == で比較してはいけない
+: Javaの文字列連結は内部的にStringBuilderを使うので、+でStringを連結しまくると遅い
length(): Unicodeコード単位の数を返すだけなので、サロゲートペアを含むで期待通り動作しない。codePointCountを使う
String#split はPatternではなくStringとして正規表現を取る

Integer

コンストラクタではなく Integer.valueOf(int) などのファクトリメソッドを利用するようにする。インスタンスが使い回されるかもしれないため。

Deque

Double-ended queue。Queue interfaceを実装しているのでQueueとして使えるが、Stackはclassなので実装していない。
一方、StackよりもDequeを使うようにStackのドキュメントで推奨されているので、Stack風のinterfaceが要る時はDequeを使うべきである。StackはVectorを実装しており、本来不要そうなインデックスアクセスができる。

一般に、LinkedListは全操作が$O(1)$で、ArrayDequeのような実装だと追加の最悪計算時間が$O(n)$になるものの、全ての操作のTime ComplexityはAmortized Analysisで$O(1)$になる。

ヒープの連続領域を確保するクラス

ByteArrayOutputStream
Buffered* (BufferedInputStream)
ArrayList
String
StringBuilder

メモリの使いすぎに注意

レガシークラス

Vector => ArrayList
Stack => LinkedList
HashMap => Hashtable
StringBuffer => StringBuffer

比較

任意クラスの比較を実装する方法は主に2つある。

Comparable.compareTo

class Foo implements Comparable<Foo> {
    int key;

    public Foo(int key) { 
        this.key = key;
    }

    @Override
    public int compareTo(Foo f){
        return this.key - f.key;
    }
}

Collections.sort(fooList);
Collections.sort(fooList, Collections.reverseOrder());

Comparator.compare

class FooComparator implements Comparator<Foo> {
    @Override
    public int compare(Foo a, Foo b) {
        return a.key - b.key;
    }
}

Collections.sort(fooList, new FooComparator());

スレッド

使い方の例

class Foo implements Runnable {
    public void run() {
        while (true) System.out.print(".");
    }
}

Foo foo = new Foo();
Thread thread = new Thread(foo);
thread.start();

スレッドセーフではないクラス

SimpleDateFormat
...

並行にアクセスがある際 synchronized などで扱う必要がある

参照

参照には以下の種類がある:

Strong: 普通の参照
Weak: String referenceがなくなるとGCされる参照
Soft: Weakと違い必ず消えるとは限らず、本当にメモリが必要な場合のみ消される。GCはOutOfMemoryErrorになる前にこれはクリーンアップする必要がある
Phantom: finalizeを自分でスケジューリングするために使う https://qiita.com/yoshi389111/items/66448f9a013eee4be035

Generics

クラスもメソッドもジェネリックにできる
Primitive Typeはパラメータにできない
? super Xxx や ? extends Xxx を書いて bounded type parameter を定義できる
Parameter Typeはinstantiateできない
staticなメソッドや変数にParameter Typeを利用できない

その他後で調べたいもの

object reflection: Class.forName など
class loader
dependency injection